钢结构因其强度高、自重轻、整体刚度好和抵抗变形能力强等一系列优点,在现代建筑方面应用广泛。然而易导热和不耐高温是钢材较为致命的缺点,纯钢材的承载力在火场环境时,10min内可以降低40%~45%。因此,钢结构的防火研究至关重要,使用防火涂料是较简洁且有效的手段。
依据分散介质的不同,防火涂料主要有溶剂型防火涂料和水性防火涂料两种。相比于溶剂型防火涂料,水性防火涂料具有环保、低毒和低VOC等优点,是目前防火涂料中发展前景优良的防火涂料。
防火涂料是通过阻止助燃气体与可燃物接触来达到防火的目的,依据防火涂料阻燃机理的不同,可分为膨胀型和非膨胀型防火涂料,其中,膨胀型防火涂料因附着力好,耐火极限范围广,并且遮盖力强,具有一定的装饰效果,所以应用比较广泛。
有机膨胀型防火涂料的原理
膨胀型防火涂料的防火机理主要是在高温环境中可生成不燃性气体使涂层发生体积膨胀,产生封闭的泡孔结构,一方面可以隔绝助燃气体向钢结构扩散,另一方面也可以减缓高热量与钢结构的接触;
同时,化学反应生成封闭型泡孔还会吸收环境中的热量,从而减缓高温对钢结构的影响,达到保护钢结构稳定性的目的。膨胀型防火涂料的燃烧过程示意图和膨胀示意图如图1和图2所示。